Chi tiết thông tin

Bài 28: Tia X

63 View

Bài 1 (trang 146 SGK Vật Lý 12):

Tia X là gì ? Lời giải: Tia X là sóng điện từ, có bước sóng từ 10^-11m đến 10^-8m.

Bài 2 (trang 146 SGK Vật Lý 12)

Trình bày cấu tạo và hoạt động của ống Cu-li-giơ. Lời giải: Cấu tạo và hoạt động của ống Cu-li-giơ :

Cấu tạo và hoạt động của ống Cu – li – giơ : a) Cấu tạo: Ống Cu – lít – giơ là một ống thủy tinh bên trong là chân không, gồm : - Một dây nung bằng vonfam FF’ dùng làm nguồn electron - Hai điện cực. Catot K: bằng kim loại, hình chỏm cầu để làm cho các electron phóng ra từ FF’ đều hội tụ vào anot. Anot A: bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao, được làm nguội bằng một dòng nước khi ống hoạt động. b) Hoạt động: Dây FF’ được nung nóng bằng một dòng điện. Người ta đặt giữa anot và catot một hiệu điện thế cỡ vài chục kilôvôn. Các electron bay ra từ FF’ sẽ chuyển động trong điện trường mạnh giữa anôt và catôt đến đập vào miếng kim loại làm anot và sẽ phát ra tia X.

Bài 3 (trang 146 SGK Vật Lý 12):

Nêu các tính chất và tác dụng của tia X. Lời giải: a) Các tính chất của tia X : Tia X có khả năng đâm xuyên. Làm đen kính ảnh. Làm phát quang một số chất. Làm ion hóa không khí. Có tác dụng sinh lí. b) Tác dụng của tia X: Tia X dùng trong y học để chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thư nông. Trong công nghiệp để tìm khuyết tật các vật đúc bằng kim loại và trong các tinh thể. Trong giao thông để kiểm tra hành lí của các hành khách đi máy bay…

Bài 4 (trang 146 SGK Vật Lý 12):

Nêu tên các sóng hoặc tia trong thang sóng điện từ theo thứ tự từ bước sóng ngắn đến bước sóng dài. Lời giải: Các sóng hoặc tia trong thang sóng điện từ theo thứ tự từ bước sóng ngắn đến bước sóng dài: tia gama, tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.

Bài 5 (trang 146 SGK Vật Lý 12):

Chọn câu đúng. Tia X có bước sóng. A. lớn hơn tia hồng ngoại B. lớn hơn tia tử ngoại C. nhỏ hơn tia tử ngoại D. không thể đo được Lời giải: Chọn đáp án C.

Bài 6 (trang 146 SGK Vật Lý 12):

Hiệu điện thế giữa anot và catot của một ống Cu – lit – giơ là 10kV. Tính tốc độ và động năng cực đại của các electron, khi đập vào anot. Cho biết: khối lượng và điện tích của electron: m_e = 9,1.10^-31 kg; e = - 1,6.10^-19C. Lời giải: Khi electron chuyển động về anot, áp dụng định lí động năng ta có: ΔW_đ = e.U_max = 1,6.10^-19. 10. 10³.√2 = 2,26.10^-15 (J) Vì ban đầu động năng nhiệt của electron không đáng kể nên động năng của electron ngay trước khi đập vào anot là: W_đ = ΔW_đ = 2,26.10^-15 (J) → Tốc độ của electron:

Bài 7 (trang 146 SGK Vật Lý 12):

Một ống Cu – lit – giơ có công suất 400W, hiệu điện thế giữa anot và catot có giá trị 10kV. Hãy tính: a) Cường độ dòng điện trung bình và số electron qua ống trong mỗi giây. b) Nhiệt lượng tỏa ra trên anot trong mỗi phút. Lời giải: a) Cường độ dòng điện trung bình qua ống:

Gọi n là số electron qua ống trong mỗi giây: Ta có:

b) Nhiệt lượng tỏa ra trên đối catot trong mỗi phút: Q = P.t = 400.60 = 24000 (J)

Trắc nghiệm Bài 28

Bài 1: Tia X có bản chất là: A. chùm êlectron có tốc độ rất lớn B. chùm ion phát ra từ catôt bị đốt nóng C. sóng điện từ có bước sóng rất lớn D. sóng điện từ có tần số rất lớn

Hiển thị đáp án

- Tia X có bản chất là các bức xạ điện từ có tần số rất lớn, bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. (10^-8 m ≥ λ ≥ 10^-11m). Chọn đáp án D

Bài 2: Trong thí nghiệm tạo tia X ở ống phát tia Rơn – ghen, điện áp đặt vào anôt và catôt của ống là U. Động năng ban đầu của các êlectron khi bứt ra khỏi catôt không đáng kể. Bước sóng nhỏ nhất của các tia X được phát ra sẽ: A. tỉ lệ thuận với U B. tỉ lệ nghịch với U C. tỉ lệ thuận với √U D. tỉ lệ nghịch với √U

Hiển thị đáp án

- Bước sóng nhỏ nhất của các tia X là:

- Suy ra bước sóng nhỏ nhất của các tia X được phát ra sẽ tỉ lệ nghịch với U. Chọn đáp án B

Bài 3: Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống phát tia Rơn – ghen là 18,85 kV. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectron. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơn – ghen do ống phát ra là: A. 6,6.10^-7 m B. 2,2.10^-10 m C. 6,6.10^-8 m D. 6,6.10^-11 m

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 4: Bước sóng ngắn nhất của tia Rơn – ghen phát ra từ một ống phát tia Rơn – ghen là 0,8 Å. Hiệu điện thế giữa hai cực của ống đó là: A. 15,5.10⁴ V B. 15,5.10³ V C. 5,2.10⁴ V D. 5,2.10³ V

Hiển thị đáp án

Chọn đáp án B

Bài 5: Một ống phát tia X phóng ra chùm tia X có bước sóng nhỏ nhất là 0,854 nm. Nếu tăng điện áp giữa anôt và catôt thêm 40% điện áp ban đầu thì tia X do ống phát ra có bước sóng nhỏ nhất là: A. 0,52 nm B. 0,61 nm C. 0,68 nm D. 0,75 nm

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Suy ra:

Chọn đáp án B

Bài 6: Khi hiệu điện thế U giữa hai cực của ống phát tia X giảm 2 kV thì tốc độ của êlectron tại đối catôt giảm 8.10⁶ m/s. Tốc độ của êlectron tại đối catôt lúc hiệu điện thế chưa giảm là: A. 3,5.10⁷ m/s B. 8,2.10⁶ m/s C. 7,6.10⁶ m/s D. 4,8.10⁷ m/s

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Từ (1) và (2):

Chọn đáp án D

Bài 7: Một ống phát tia Rơn – ghen phát ra tia Rơn – ghen có bước sóng nhỏ nhất là 2 nm. Biết khối lượng của êlectron là m_e = 9,1.10^-31 kg. Tốc độ cực đại của các êlectron đập vào anôt là: A. 1,47.10⁷ m/s B. 2,18.10⁷ m/s C. 1,47.10⁸ m/s D. 2,18.10⁶ m/s

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án A

Bài 8: Một ống phát tia X phát ra chùm tia X có bước sóng nhỏ nhất là 0,78 nm. Nếu tăng điện áp giữa anôt và catôt thêm 20% điện áp ban đầu thì tia X có bước sóng nhỏ nhất là: A. 0,65 nm B. 0,55 nm C. 0,68 nm D. 0,72 nm

Hiển thị đáp án

- Lập các phương trình:

Chọn đáp án A

Bài 9: Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống phát tia Rơn – ghen thêm 3 kV thì tốc độ của các êlectron đến anôt tăng thêm 1,2.10⁷ m/s. Khi chưa tăng hiệu điện thế, tốc độ của các êlectron khi đến anôt là: A. 3,8.10⁷ m/s B. 8,8.10⁷ m/s C. 9,4.10⁷ m/s D. 10.10⁷ m/s

Hiển thị đáp án

- Giải hệ:

- Ta có:

Chọn đáp án A

Bài 10: Trong ống phát tia Rơn – ghen, hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 20 kV, dòng điện trong ống là 10 mA. Chỉ có 0,5% động năng của chùm êlectron khi đập vào anôt được chuyển thành năng lượng của tia X. Chùm tia X có công suất là: A. 0,1 W B. 1 W C. 2 W D. 10 W

Hiển thị đáp án

- Chùm tia X có công suất là:

Chọn đáp án B

Bài 11: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia Rơn – ghen không có tính chất chung nào nêu dưới đây? A. Đều có bước sóng nhỏ hơn so với ánh sáng nhìn thấy B. Đều là sóng điện từ C. Đều có tốc độ bằng nhau trong chân không D. Đều có tính chất sóng

Hiển thị đáp án

- Tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia Rơn – ghen có bước sóng trong các vùng khác nhau. Chọn đáp án A

Bài 12: Tìm phát biểu sai. - Tia Rơn – ghen: A. có tần số càng lớn thì khả năng đâm xuyên càng kém B. có tác dụng lên kính ảnh C. khi chiếu tới một số chất có thể làm chúng phát sáng D. khi chiếu tới một chất khí có thể làm chất khí đó trở nên dẫn điện

Hiển thị đáp án

- Tia hồng ngoại có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến. (1mm ≥ λ ≥ 0,76µm). - Tia tử ngoại có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím. (0,38 µm ≥ λ ≥ 10-9 m). - Tia X có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. (10^-8 m ≥ λ ≥ 10^-11m). Chọn đáp án A

Bài 13: Tia Rơn – ghen: A. trong chân không có tốc độ nhỏ hơn tốc độ ánh sáng B. có tốc độ không phụ thuộc vào môi trường C. có tác dụng dủy diệt tế bào D. bị lệch đường khi đi qua vùng có điện trường hay từ trường

Hiển thị đáp án

- Tia Rơn – ghen là một loại sóng điện từ, giống như sóng ánh sáng nên có tốc độ phụ thuộc vào môi trường. Tia Rơn – ghen không mang điện nên không bị lệch đường đi trong điện trường hoặc từ trường. Chọn đáp án C

Bài 14: Nguyên tắc phát ra tia Rơn – ghen trong ống Rơn – ghen là: A. Cho chùm phôtôn có bước sóng ngắn hơn giới hạn nào đó chiếu vào một tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn B. Cho chùm êlectron có vận tốc lớn đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn C. Nung nóng các vật có tỉ khối lớn lên nhiệt độ rất cao D. Chiếu tia âm cực vào các chất có tính phát quang

Hiển thị đáp án

- Nguyên tắc phát ra tia Rơn – ghen trong ống Rơn – ghen là: Các êlectrôn từ âm cực (Catôt) được tăng tốc trong điện trường mạnh nên có động năng lớn. Khi êlectrôn đập vào đối âm cực (đối catôt), chúng xuyên qua lớp vỏ nguyên tử, tương tác với hạt nhân và e ở bên trong và phát ra sóng điện từ có λ cực ngắn, gọi là bức xạ hãm. Chọn đáp án B

Bài 15: Trong ống Rơn – ghen, phần lớn động năng của các êlectron khi đến đối catôt: A. bị phản xạ trở lại B. truyền qua đối catôt C. chuyển thành năng lượng tia Rơn – ghen D. chuyển thành nội năng làm nóng đối catôt

Hiển thị đáp án

- Trong ống Rơn – ghen, phần lớn động năng của các êlectron khi đến đối catôt chuyển thành nội năng làm nóng đối catôt. Chọn đáp án D

Bài 16: Tia X không có công dụng: A. làm tác nhân gây ion hóa B. chữa bệnh ung thư C. sưởi ấm D. chiếu điện, chụp điện

Hiển thị đáp án

- Tia X không có công dụng sưởi ấm. Chọn đáp án C

Mục lục Giải bài tập Vật Lí 12 hay nhất

Chương 1: Dao động cơ